5.5 跨学科实践：制作望远镜 任务型导学案 -2026-2027学年人教版物理八年级上学期

该初中物理导学案围绕“制作望远镜”展开，核心知识点包括望远镜的基本原理、主要结构及视角概念。通过“温故”环节复习近视眼和远视眼的成因及矫正，衔接凸透镜作用，为“知新”中望远镜物镜和目镜的成像原理搭建学习支架。 资料特色在于结合实践活动引导学生制作望远镜，深化对凸透镜成像的理解，体现科学探究。融入望远镜发展历史与郭守敬望远镜等科技成就，培养科学态度与责任。分层设计预习填空、选择习题，助力科学思维提升，适合学生自主学习与教师教学评估。

5.5 制作望远镜 1.通过制作望远镜的实践活动，学会分析、设计、实施及反思交流，加深对凸透镜成像相关光学知识的理解。。 2.阅读课本P130—P135内容，自主探究“跨学科实践：制作望远镜”小节基础知识内容，并根据阅读内容填写本节预习任务，把握本课重难点。 温故： 近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。形成近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力_______，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了。利用凹透镜能使光_______的特点，在眼睛前面放一个合适的凹透镜，就能使来自远处物体的光_______在视网膜上。 远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。形成远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力_______，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊。凸透镜能使光_______，在眼睛前面放一个合适的凸透镜，就能使来自近处物体的光_______在视网膜上。 知新： 知识点 望远镜的基本原理 主要结构 物镜：靠近被观测物体的凸透镜，其作用相当于①________的镜头。 目镜：靠近眼睛的凸透镜，其作用相当于一个②________。 成像原理：来自远处物体的光经物镜后在物镜的焦点附近成倒立、③________的实像；这个实像落在目镜的焦点以内，又经目镜成整理、放大的④________。 视角 （1）概念：视角是从物体两端（上、下或左、右）引出的光线在人眼光心所成的⑤________。 （2）视角大小的决定因素：视角的大小取决于物体的⑥________和物体到眼睛的距离。 1.下列仪器中，不能用于观测天体的是( ) A.光学望远镜 B.放大镜 C.X射线望远镜 D.射电望远镜 2.望远镜是户外运动者和广大天文爱好者常用的仪器，如图所示。下面关于望远镜的说法正确的是(      ) A.望远镜的物镜和目镜对光都有发散作用 B.望远镜的物镜成的是放大、倒立的实像 C.望远镜的物镜对远处物体成缩小、正立的虚像 D.望远镜的目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以增大“视角” 3.下图为伽利略望远镜和开普勒望远镜的原理图，下列分析错误的是(      ) A.伽利略望远镜和开普勒望远镜的镜筒都很长 B.借助伽利略望远镜和开普勒望远镜看到的是虚像 C.开普勒望远镜的视野较广 D.通过伽利略望远镜观察到的像是正立的；通过开普勒望远镜观察到的像是倒立的 4.用凸透镜制作简易望远镜，对望远镜工作原理分析，错误的是(      ) A.望远镜的目镜成的是正立放大的虚像 B.望远镜的两个透镜，可以用老花镜的镜片来代替 C.远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内 D.望远镜的物镜成的是倒立放大的实像 5.关于望远镜的一些说法不正确的是( ) A.望远镜的物镜成缩小的实像 B.所有的望远镜都是由两个凸透镜组成的 C.望远镜的物镜直径越大，越容易观察到较暗的物体 D.天文爱好者用的望远镜，目镜的焦距比较短，物镜的焦距比较长 从偶然发现到大国重器——望远镜的光学传奇 一、偶然中的伟大发现：世界上第一台望远镜的诞生 17世纪初的荷兰，镜片磨制手工业十分发达，大街小巷遍布眼镜作坊。荷兰小镇的眼镜店主利伯希，是一名技艺精湛的镜片工匠，他每天的工作就是打磨、抛光各类凸透镜、凹透镜，检查镜片的透光与成像质量。 平日里，一块块光滑透亮的镜片再普通不过，无人留意其中隐藏的光学奥秘。直到一个平凡的午后，利伯希像往常一样手持打磨好的透镜逐一质检。无意间，他随手拿起两块不同的镜片，一前一后上下排列，贴近双眼望向远方。就在这一刻，奇妙的现象发生了：远处原本细小模糊的礼拜堂尖塔，瞬间被放大、拉近，轮廓清晰地出现在眼前！远处的建筑、树木仿佛近在咫尺。 这一意外的发现让他无比震惊。经过反复调试两块镜片的距离、位置，他终于摸索出规律：前后组合放置两块透镜，可以改变光路，放大远处景物。基于这一偶然的发现，利伯希不断改良结构，将透镜固定在圆筒两端，成功制作出人类历史上第一台简易光学望远镜。 二、中国天文重器：望向星海的郭守敬望远镜 从荷兰工匠偶然发明的简易双透镜望远镜，到如今人类探索宇宙的顶级设备，望远镜的发展见证了光学物理的飞速进步。在我国，也有一台享誉世界的“星空巨眼”——郭守敬望远镜（LAMOST）。 这台望远镜由中国科学院国家天文台自主研发建造，是我国重大的天文光学工程，完全依托自主创新光学技术打造。它不仅是世界上口径最大的大视场光学望远镜，兼顾超大视场与超大口径的双重优势，观测效率遥遥领先全球同类设备。截至2023年，郭守敬望远镜已获取上亿条天体光谱数据，是全球获取恒星、星系光谱数量最多的望远镜，为人类探索宇宙起源、星系演化、恒星形成提供了海量核心数据。 如今的高端天文望远镜结构精密、技术复杂，融合了多层透镜成像、光路矫正、精密光学调控等前沿技术，远超我们课堂简易实验的范畴。但万变不离其宗，所有高端光学望远镜的核心原理，都源于最初的透镜组合成像规律。 虽然我们暂时无法制作精密的专业天文望远镜，但依托课本所学的凸透镜成像知识，通过组合两块透镜、调节镜距，就能制作出简易望远镜雏形。小小的课堂实验，正是大国天文科技的起点，学好基础光学知识，便是解锁星辰大海的第一步。 把预习中发现的问题记录一下吧 ... 参考答案 任务一 温故知新·基础填空 温故： 太强；发散；会聚；太弱；会聚；会聚 知新： ①照相机 ②放大镜 ③缩小 ④虚像 ⑤夹角 ⑥大小 任务二 基础过关·课前自测 1.答案：B 解析：天体离我们很远，望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立虚像，所以观测天体时应选用望远镜；而放大镜的作用是将物体放在焦点内，使物体放大，不能用来观测天体。故选B. 2.答案：D 解析：A.望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，故A错误； BC.望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故BC错误； D.望远镜的目镜把物镜所成的像放大，相当于放大镜，使像靠近眼睛，以增大＂视角＂，故D正确。故选D。 3.答案：A 解析：A.分析成像原理图，发现开普勒望远镜的镜筒比较长，伽利略望远镜镜头较短，故A错误，A符合题意； B.借助伽利略望远镜，物镜成的倒立的缩小的实像，而目镜是凹透镜，成的是虚像，开普勒望远镜中，物镜成的倒立的缩小的实像，目镜相当于放大镜，成的是倒立的放大的虚像，故B正确，B不符合题意； C.伽利略望远镜的视野相对较小，开普勒望远镜的视野更宽，故C正确，C不符合题意； D.伽利略望远镜成像为正立的像，而开普勒望远镜成像为倒立的像，故D正确，D不符合题意。 故选A。 4.答案：D 解析：A.望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜成正立放大的虚像，故A正确； B.望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，可以用老花镜的镜片来代替，故B正确； C.物镜呈倒立缩小的实像，像落在物镜的一二倍焦距之间，正好落在目镜的焦点以内，故C正确； D.望远镜的物镜成的是倒立缩小的实像，故D错误。 故选：D。 5.答案：B 解析：A.望远镜由两组凸透镜组成，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立，缩小的实像，相当于照相机的工作原理，故A正确；B.一般情况下，望远镜物镜由凸透镜组成，目镜由凸透镜或凹透镜两种类型。观察天体物理方面，一般采用反射式望远镜，采用凹面镜做物镜，故B错误；C.天文望远镜的物镜口径做得越大，会聚的光线更多，从而观测到较暗的星，故C正确；D.望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，望远镜的物镜焦距长，目镜焦距短，是为了使像放大更大的倍数，故D正确。故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $